如何实现矩阵对角线和绝对差计算函数？JS代码输出NaN问题排查

需求说明 #

需要实现一个函数，接收二维整数数组，计算主、副对角线元素和的绝对差。例如输入：

[
  [4, 5, 1],
  [2, 5, 6],
  [9, 8, 9]
]

计算逻辑：

• 主对角线和：4+5+9=18
• 副对角线和：1+5+9=15
• 绝对差：|18-15|=3
  预期输出为3。

问题代码 #

编写的JavaScript代码运行后输出NaN：

function Difference(arr) {
  var n = arr.length;
  var d1;
  var d2;
  for (var i = 0; i < n; i++) {
    for (var j = 0; j < n; j++) {
      // finding the sum of primary diagonal         
      if (i == j) {
        d1 += arr[i][j];
      }
      // finding the sum of secondary diagonal         
      if (i + j == n - 1) {
        d2 += arr[i][j];
      }
    }
  }
  return Math.abs(d1 - d2);
}

console.log(Difference([
  [4, 5, 1],
  [2, 5, 6],
  [9, 8, 9]
]))

问题根源 #

变量d1和d2未初始化，默认值为undefined。当执行d1 += arr[i][j]时，相当于undefined + 数字，结果会变成NaN，后续所有运算都会保留NaN，最终返回NaN。

修复方案 #

方案1：初始化求和变量 #

给d1和d2初始赋值为0，原逻辑不变：

function Difference(arr) {
  var n = arr.length;
  var d1 = 0; // 初始化为主对角线和的初始值
  var d2 = 0; // 初始化为辅对角线和的初始值
  for (var i = 0; i < n; i++) {
    for (var j = 0; j < n; j++) {
      if (i == j) {
        d1 += arr[i][j];
      }
      if (i + j == n - 1) {
        d2 += arr[i][j];
      }
    }
  }
  return Math.abs(d1 - d2);
}

console.log(Difference([
  [4, 5, 1],
  [2, 5, 6],
  [9, 8, 9]
])) // 输出3

方案2：优化循环（更高效） #

不需要嵌套循环，主对角线的位置是arr[i][i]，副对角线的位置是arr[i][n-1-i]，一层循环即可完成求和：

function Difference(arr) {
  var n = arr.length;
  var d1 = 0;
  var d2 = 0;
  for (var i = 0; i < n; i++) {
    d1 += arr[i][i]; // 主对角线元素
    d2 += arr[i][n - 1 - i]; // 副对角线元素
  }
  return Math.abs(d1 - d2);
}

console.log(Difference([
  [4, 5, 1],
  [2, 5, 6],
  [9, 8, 9]
])) // 输出3

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mu'adhim